Tema 5: El cielo, de Aristóteles a Copérnico

Las ideas básicas de este tema:

  • Aunque el modelo de esferas de Aristóteles funcionaba muy bien como descripción general del mundo (y se mantuvo durante toda la Edad Media en los libros que que trataban de “cosmología”, leídos por el público culto en general), los astrónomos le encontraron varios problemas ya en la época de la Grecia clásica.
  • Los problemas eran: la variación de la luminosidad de los planetas, la distinta duración de las estaciones y la mala calidad de las predicciones astronómicas.
  • Un paso hacia la solución de estos problemas fue el modelo de Heráclides, que ponía a Venus y Mercurio a girar en torno al Sol. Pero esto no era compatible con la idea de las esferas, y se consiguió reconciliar con ellas modificándolo, para convertirlo en el modelo de epiciclos, cuyo principal artífice fue Hiparco (aprx., año 150 a.C.; 200 años después que Aristóteles).
  • Hiparco descubrió además que los epiciclos eran una herramienta muy versátil para mejorar la precisión de las predicciones, y añadió “epiciclos menores” a los “epiciclos mayores” del modelo más básico.
  • Aristarco formuló un modelo (equivalente al modelo de epiciclos mayores) en el que la Tierra giraba alrededor del Sol. Era más sencillo pero no era compatible con la física de la época, y además enseguida fue superado en calidad predictiva por los modelos de Hiparco, de modo que no fue aceptado.

Aquí podéis poner todos los comentarios que os parezcan interesantes.

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  1. Alberto Zapatero Daza

    Buenas!!
    Buscando acerca de la representación de los epiciclos con sus correspondientes series de Fourier, he encontrado este curioso vídeo. No se si se corresponderá 100% con la demostración matemática real, pero representa la “reconstrucción de la órbita de un planeta que sigue la trayectoria de Homer Simpson”, con el sistema de epiciclos y deferentes de Ptolomeo.

    El mismo correspondería con 1000 epiciclos, es decir, 1000 coeficientes de la serie de Fourier.

  2. Jaime Luis Sánchez Mata

    Buenas noches:

    Hoy en clase me quedé con una duda y quería solucionarla. En clase se ha dicho que Hiparco hacia el año 150 a.C estableció su modelo en el cual la astronomía era un instrumento. Más tarde llegaría el realismo en el cual la astronomía no solo era un modelo para realizar previsiones sino que se correspondía con lo que ocurría realmente. Mi duda es si los miembros de esta corriente instrumentista consideraban su modelo como un mero instrumento de predicción o por el contrario creían que realmente se correspondía con la realidad.

    Gracias.

    • JuanMS

      Hola Jaime:

      No es que Hiparco fuera el fundador de la corriente “instrumentista”; en realidad, la idea se remonta más bien a Platón. Lo que sí es verdad es que el modelo de Hiparco, al apartarse del esquema de las esferas de Aristóteles, invitaba a interpretarlo de esa manera, como un instrumento matemático más que como una descripción de algo real. De esa manera no había que andar especulando sobre por qué el planeta no giraba directamente en torno a la Tierra sino en un epiciclo, etc… En general, a partir de entonces todos los astrónomos adoptaron esa postura: lo que hacían era matemáticas, no estaban explicando como era la realidad.

      La postura realista era la de Aristóteles, por ejemplo, que creía que realmente sus esferas existían. Y muchos años más tarde, Copérnico, pese a ser astrónomo, era también realista. Creía que su sistema astronómico describía como se movían en realidad los planetas, y que la Tierra realmente giraba y no era sólo un “truco” matemático para que salieran mejor las cuentas.

  3. Alberto Delgado

    Buenas tardes,

    Les dejo un vídeo, no tan impresionante como el de Homer Simpson, en el que se muestra el uso de las series de fourier usando círculos, como estuvimos viendo en clase. Me parece bastante interesante sobretodo para aquellos que no hayan estudiado las series de fourier, ya que el video está bastante bien explicado.

  4. Erika Benigno

    Hola buenas noches, en la última clase estuvimos hablando de Copérnico y de su teoría heliocentrista, me llamó mucho la atención que fuera aceptada en ese momento ya que había otras teorías heliocentristas anteriores que habían sido rechazadas.
    A parte, el profesor comentó que Copérnico había empezado a estudiar derecho canónigo, me resultó curioso su interés por la astronomía en un momento posterior de su vida. Por ello, me puse a buscar en que momento le surgió esta afición y qué le llevó a situar el sol en el centro. Buscando, encontré una curiosidad que no tiene nada que ver con su teoría heliocentrista pero que me pareció ingeniosa. Copérnico se encontraba a cargo de las defensas de Allenstein y Varmia. La anécdota es que Copérnico fue la primera persona que untó mantequilla en pan y lo hizo no por su sabor, sino para averiguar si el pan estaba contaminado ya que en la época en la ciudad en la que se encontraba,había una plaga causada por la ingesta de pan el mal estado. De esta manera se creó el pan con mantequilla.
    No se si será real o no, pero me pareció muy curiosa.

  5. Gabriel Ruscalleda

    Hoy salió el tema de la Semana Santa en clases y por esto quiero citar como se escoge la fecha.
    “…la Pascua de Resurrección se celebraría el primer domingo después de la Luna llena que coincida o que suceda al equinoccio de primavera del hemisferio norte y en caso de que la Luna llena tuviera lugar en domingo, la Pascua se traslada al siguiente”

    Esto lo he sacado del siguiente link (http://www.observatoriosanjose.com.ar/efemerides/PASCUA/pascua.htm)

  6. Gabriel Ruscalleda

    Aquí les dejo este video que muestra como es el movimiento del péndulo de Foucault en la arena; tema del cual hablamos hoy en clase para la demostración del movimiento de la Tierra.

    También les dejo este video que nos dice muchas de las aportaciones de Foucault y si ven del minuto 5:15 a 7:20 aproximadamente les explicará un poco de la historia del péndulo

    • JuanMS

      Gabriel, el primer video no es un péndulo de Foucault, sino un péndulo normal. El giro del plano de oscilación de un péndulo de Foucault es muy lento (date cuenta de que tiene que ser del orden de un día la vuelta completa). Si dejas caer el péndulo sin darle ninguna velocidad inicial, oscila en un plano, pero si le das cierta velocidad inicial perpendicular a ese plano, traza una elipse, y esa elipse va variando ligeramente con el amortiguamiento de las oscilaciones. De todos modos, en ese video deben hacerle otras cosas al péndulo para que vaya cambiendo así su movimiento.

      El segundo vídeo sí explica muy bien la idea del péndulo de Foucault, sobre todo a partir del minuto 9:20, donde dibujan el péndulo en el polo.

  7. Álvaro Medina

    Buenas tardes:
    El siguiente artículo habla sobre la importancia de la simetría y las matemáticas en la ciencia. El círculo es el símbolo a través del cual el hombre ha tratado a lo largo de la historia entender los misterios del mundo, sobre todo en la rama de la astronomía. Además resume a grandes rasgos la evolución de unos modelos astronómicos a otros y me ha parecido interesante.
    http://laformuladelapiz.wordpress.com/tag/ecuante/

    • JuanMS

      Álvaro, el texto está bastante bien, aunque cae en algún error muy típico en estos temas.

      Por un lado, da a entender que Copérnico retrasó la publicación de su libro por miedo a la inquisición, cuando en realidad tuvieron que animarle obispos y cardenales de Roma. Y también da la impresión de que “De Revolutionibus” se prohibió enseguida por la Iglesia. En realidad se publicó en 1543 y no se prohibió hasta 1616; durante esos años se enseño en muchas universidades (como la de Salamanca) que, por supuesto, estaban todas controladas por la Iglesia. En realidad, cuando la actitud oficial de la Iglesia cambió fue después de los trabajos de Galileo con el telescopio, justamente hacia 1616.

      Por otro lado, Giordano Bruno no era un astrónomo (Thomas Digges sí), aunque lo diga en muchos sitios: no realizó ninguna observación astronómica y en todo caso sería un divulgdor de las teorías de otros, que mezclaba con especulaciones más en la onda de la ciencia-ficción… sólo que este género era peligroso en su época, porque se podía interpretar como herejía. Y efectivamente, no le quemaron por copernicano sino por hereje: por sostener cosas como que Cristo no era Dios, sino meramente un mago excepcionalmente hábil, que el diablo se salvará y cosas por el estilo.

  8. Gabriel Ruscalleda

    Aquí les comparto lo discutido hoy en clase y algunos datos curiosos de donde le surgio la idea a Bradley para su descubrimiento.

    A principios del XVIII todavía no se sabía a qué distancia se encontraban las estrellas, pero dado que se admitía que la Tierra orbitaba en torno al Sol, ya parecía posible medir el movimiento paraláctico de las mismas, lo que permitiría medir sus distancias. Tratando de medir ese movimiento, el astrónomo británico James Bradley descubrió el fenómeno de la aberración de la luz, con lo que confirmó inequívocamente el movimiento de traslación de la Tierra y estimó la velocidad de la luz.
    Supongamos que estoy parado bajo la lluvia y que no hay viento. Para no mojarme basta con mantener el paraguas sobre la cabeza con el bastón vertical. Pero si me pongo a correr, […] para evitar mojarme tengo que inclinar el paraguas en la dirección de mi movimiento.
    De manera completamente análoga, como la Tierra se mueve y la luz también (como la lluvia en el ejemplo), para observar una estrella en la vertical, he de inclinar un poco mi telescopio en la dirección del movimiento de la Tierra. Esa inclinación, que es precisa para que el rayo de luz que entra por la apertura del telescopio alcance su fondo, se denomina «aberración de la luz», un efecto «pequeño», pues la velocidad de la luz es mucho mayor que la de la Tierra.
    Con sus cuidadosas medidas, Bradley determinó la velocidad de la luz en 283.000 kilómetros por segundo (km/s), un valor 5% menor que el real, pero mucho más preciso que el determinado en 1676 por Roemer observando los satélites de Júpiter. Además, las observaciones de Bradley constituyeron una prueba obvia del movimiento de la Tierra en torno al Sol.
    Los telescopios que utilizó Bradley no eran suficientemente precisos como para medir la paralaje de las estrellas más cercanas. Pero una vez identificado el efecto de la aberración, este efecto podía ser substraído de las observaciones para identificar el efecto más fino de la paralaje. Habría que esperar más de un siglo, hasta 1838, para que utilizando un telescopio mucho más perfeccionado que los utilizados por Bradley, Friedrich Bessel (1784-1846) midiese la primera paralaje hacia la estrella 61 Cygni. Esa medida proporcionaría una primera idea de las enormes distancias que median entre las estrellas y de las dimensiones inmensas de la Galaxia.

    Miren las curiosidades…
    http://www.elmundo.es/elmundo/2009/03/31/ciencia/1238489169.html

  9. Iván Matamoros Canseco

    Buscando por Internet he encontrado este vídeo donde explica el movimiento de un planeta según eudoxo, ptolomeo y copérnico. Podemos ver las diferencias entre unos y otros, es un buen vídeo que quería compartir aunque en mi opinión le faltan explicaciones para poder entenderlo mejor, no se si no lo logro entender bien el vídeo ya que no logro ver el equante, haber si vosotros lo lograis entender mejor.

    • JuanMS

      Iván, el vídeo ya lo había encontrado Tomás del Olmo, mira aquí.
      En realidad, no han puesto el ecuante, han simplificado un poco el modelo de Ptolomeo. Lo que hace el ecuante es que la velocidad del centro del epiciclo no sea constante sino que se acelere en el punto más cercano a la Tierra, y eso no es fácil de visualizar.

      • Iván Matamoros Canseco

        Anda es verdad no me había dado cuenta del comentario de Tomás. Ya veo ya veo han simplificado el modelo en el vídeo, perfecto, un saludo.

  10. Angel Lahera

    Hola a todos:
    Os dejo un enlace con una animación interactiva muy curiosa sobre los cuerpos que orbitan al rededor de la tierra actualmente. No es algo sobre el cielo entre Aristóteles o Copérnico, pero me parece muy curioso y digno de mención en esta web.

    http://www.alexras.info/code/orbital_objects/
    La animación esta hecha sobre datos obtenidos el 29 de Noviembre del 2013 de Analytical Graphics, Inc.
    Los puntos verdes corresponden a satélites en actividad.
    Los puntos grises a satélites en inactividad(enteros).
    Y los puntos rojos corresponden a fragmentos de satélites y demás basura espacial.

    Un saludo y espero que os resulte tan curioso como a mí.